Un canon à électrons est un assemblage de pièces électroniques à l’intérieur d’un tube à rayons cathodiques (CRT) de télévision ou d’ordinateur qui produit un faisceau d’électrons pour éclairer une couche de phosphore sur la surface en verre intérieure d’un téléviseur ou d’un moniteur. Le canon à électrons est le cœur du tube cathodique que l’on trouve dans les téléviseurs et les écrans d’ordinateur. Il est composé de plusieurs parties, dont une électrode positionnée à l’intérieur du tube cathodique qui produit un faisceau hautement focalisé d’électrons accélérés. Le faisceau crée une image visible à l’intérieur du grand écran de verre. Les téléviseurs à écran plat et les écrans d’ordinateur modernes n’utilisent pas de canon à électrons.
L’élément, ou filament, dans un canon à électrons est chauffé et maintenu à une tension négative élevée. L’écran du tube du téléviseur ou de l’ordinateur maintient également une charge élevée, mais cette charge est l’opposée de la charge du canon à électrons. Lorsque le filament atteint une certaine température, les électrons ont suffisamment d’énergie pour échapper à la tension négative et voler, ou tirer, vers l’intérieur de l’écran, illuminant les phosphores qui recouvrent le verre. L’exemple le plus simple de ce genre de phénomène est celui des particules chargées électriquement dans les vents solaires qui frappent l’atmosphère terrestre et font briller les aurores boréales, ou aurores boréales, dans le ciel.
Le canon à électrons tire un faisceau focalisé d’électrons vers le verre du tube cathodique. Ce faisceau doit toucher chaque pixel de l’écran environ 70 fois par seconde. La surface intérieure de l’écran est recouverte d’un matériau phosphorescent qui brille d’une couleur spécifique lorsqu’il est touché par ces électrons. Le faisceau doit atteindre un point précis avec juste la bonne fréquence d’électrons pour produire une couleur particulière sur l’écran. Un masque assure un coup direct sur un point spécifique et fournit un pixel net et clair sur l’écran.
Les phosphores à l’intérieur de l’écran ne restent allumés qu’une fraction de seconde, le faisceau d’électrons doit donc les rafraîchir continuellement pour les garder brillants. Le canon à électrons commence en haut à gauche de l’écran et projette un faisceau d’électrons focalisés vers l’écran de gauche à droite. Sur un écran d’une résolution typique de 800 x 600, le canon à électrons doit envoyer des électrons sur 800 pixels par rangée sur 600 rangées 75 fois par seconde ou plus. Les champs magnétiques aident à guider les électrons vers les pixels avec plus de précision. Lorsque ces électrons frappent l’intérieur de l’écran du téléviseur, ils deviennent de l’énergie lumineuse et quittent l’écran sous forme de lumière.